本發(fā)明涉及海上數(shù)據(jù)中心，特別是一種海上數(shù)據(jù)平臺以及一種海上數(shù)據(jù)平臺的儲能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在我國，很多數(shù)據(jù)中心為了節(jié)約成本都建在風(fēng)電、光伏發(fā)電相對便宜的地方，但缺點是這些地方離沿海發(fā)達(dá)城市比較遠(yuǎn)。對數(shù)據(jù)計算傳輸速度要求高的科技領(lǐng)域如：金融高頻交易、自動駕駛、人工ai訓(xùn)練模型和遠(yuǎn)程醫(yī)療等等，它們對數(shù)據(jù)中心的距離要求越短越好。而離沿海城市最近的海洋有著豐富能源，如：風(fēng)力發(fā)電、波浪發(fā)電、潮汐發(fā)電、太陽能發(fā)電和溫差發(fā)電等等；還有水深10米約一個大氣壓，如果能利用深海水壓做儲能，也能對數(shù)據(jù)中心的用電提供很好的保障；水的傳熱導(dǎo)數(shù)約是空氣23倍，而在數(shù)據(jù)中心散熱用電又占很大比例，如果把數(shù)據(jù)中心建在海上，即能向數(shù)據(jù)計算提供充足的電力供應(yīng)、又有深海儲能保障、又兼顧到散熱，一舉多得。

2、在海底數(shù)據(jù)艙應(yīng)用中，像微軟等科技公司的數(shù)據(jù)艙是完全密封的沉入海底，完全密封有很大的缺點，如果數(shù)據(jù)艙里面的顯卡、cpu等零件出現(xiàn)故障的話，就要把整個數(shù)據(jù)艙吊起，吊在岸上更換維修，很麻煩。還有cpu和顯卡更新很快，數(shù)據(jù)艙放入海底，不可能10年后不更換cpu和gpu。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種海上數(shù)據(jù)平臺以及一種海上數(shù)據(jù)平臺的儲能系統(tǒng)，通過通道進(jìn)入艙內(nèi)進(jìn)行更換維修設(shè)備，并且可以定期維護(hù)。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種海上數(shù)據(jù)平臺，包括漂浮平臺、水下數(shù)據(jù)艙；所述漂浮平臺包括控制室、供電系統(tǒng)、通訊端、伸縮口、錨和錨索；所述供電系統(tǒng)包括電力進(jìn)入端和調(diào)配數(shù)據(jù)中心用電的控制系統(tǒng)；漂浮平臺與水下數(shù)據(jù)艙之間通過通道連接；錨與錨索配合把漂浮平臺定位在海上工作位置；

3、水下數(shù)據(jù)艙包括艙室、連接吊件；艙室放置計算機(jī)和配套設(shè)備，艙室外殼為導(dǎo)熱材料，艙室外殼在海底為計算機(jī)提供導(dǎo)熱降溫作用；所述通道為筒形結(jié)構(gòu)，所述通道包括人工通道、通訊管道，所述通道與水下散熱艙是一體；通道穿過漂浮平臺上的伸縮口與漂浮平臺連接；工作人員通過通道上端的人工通道的門進(jìn)入通道，從通道下端的門進(jìn)入水下數(shù)據(jù)艙；所述通道用于從漂浮平臺運送電子設(shè)備及電纜物資到水下數(shù)據(jù)艙；連接水下數(shù)據(jù)艙設(shè)備的電纜和光纖穿過通道內(nèi)的通訊管道到漂浮平臺與漂浮平臺上設(shè)備連接；水下散熱艙通過連接吊件吊在漂浮平臺的下方。

4、在一較佳的實施例中，所述水下數(shù)據(jù)艙具體為水下散熱艙，所述水下散熱艙包括至少兩級散熱艙，具體為一級散熱艙以及二級散熱艙，所述通道將散熱艙之間剛性串聯(lián)成一體，在水下形成密閉空間；所述散熱艙之間通過加固件剛性連接；所述散熱艙外殼設(shè)置有散熱片，所述散熱片均勻排列在散熱艙外殼的外部；所述艙室內(nèi)設(shè)置有支撐墻，所述支撐墻有散熱材料制成，并與艙室外散熱片連成一體；所述散熱艙與通道之間通過人工通道門連通。

5、在一較佳的實施例中，還包括沉水艙，所述沉水艙包括艙殼、支撐墻、支撐腳以及排水系統(tǒng)；所述支撐墻均勻排列于艙殼內(nèi)，所述支撐墻設(shè)置有多個通孔，使得水在沉水艙內(nèi)自由流動；所述排水系統(tǒng)包括控制模塊、空壓機(jī)、排水閥、氣閥以及輸氣管線；所述沉水艙的底部設(shè)置有排水口，所述排水口裝有所示排水閥；所述沉水艙的頂部設(shè)置有氣咀，所述氣咀通過輸氣管線以及氣閥連接鄰近的散熱艙內(nèi)的空壓機(jī)；空壓機(jī)為雙向空壓機(jī)；當(dāng)需要提升沉水艙和散熱艙水下高度時，打開氣閥,空壓機(jī)向沉水艙輸入氣體，再打開排水閥,氣體進(jìn)入沉水艙內(nèi)后，擠壓沉水艙內(nèi)的水通過排水口向海底排水，當(dāng)散熱艙和沉水艙上升到需要的高度時，關(guān)閉空壓機(jī)，關(guān)閉氣閥和排水閥，上升任務(wù)結(jié)束；當(dāng)散熱艙和沉水艙需要下沉?xí)r，相反，打開氣閥和排水閥,打開空壓機(jī)反向向沉水艙吸氣，沉水艙內(nèi)的氣壓負(fù)于艙外的水壓，水從排水口進(jìn)入沉水艙內(nèi)；當(dāng)散熱艙和沉水艙降到需要的水位時，關(guān)閉空壓機(jī)，關(guān)閉氣閥和排水閥,下降任務(wù)結(jié)束。

6、在一較佳的實施例中，通道與伸縮口接觸部位通過彈性密封圈以及橡膠材料連接；所述通道、通道筒壁、彈性密封圈、橡膠材料以及漂浮平臺的樓梯臺階依次設(shè)置；所述伸縮口筒壁抵接所述漂浮平臺的甲板。

7、在一較佳的實施例中，還包括平臺氣墊減震器，所述平臺氣墊減震器包括減震器外殼、圈形氣墊、氣墊氣咀、傘形吊件、輸氣管和滑輪組；氣墊氣咀通過輸氣管連接與之相對稱的氣墊氣咀；所述傘形掉件的上方為圓形蓋板，蓋住圈形氣墊，圓形蓋板下面中間垂直下來圓柱腳，圓柱腳低端有吊孔，散熱艙上面的繩索穿過吊孔連接后吊在漂浮平臺下方；圓形蓋板上面中間有吊耳，滑輪組垂下來的繩索連接吊耳。

8、本發(fā)明還提供了一種海上數(shù)據(jù)平臺的儲能系統(tǒng)，包括儲放艙、設(shè)備艙、熱交換單元、空氣膨脹單元、空氣壓縮單元；所述儲放艙包括艙體、進(jìn)氣口、出氣口、進(jìn)水口、出水口，儲放艙沉放海底時，儲放艙的排水口通過控制第四排水閥向外排水和停止排水；儲放艙進(jìn)氣口通過第一氣閥連接輸氣管道；儲放艙出氣口通過第二氣閥連接排氣管道；所述設(shè)備艙包括艙體、水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，水輪機(jī)進(jìn)口裝有第一水閥，第一水閥通過水管延伸到艙外，水輪機(jī)通過第一水閥從設(shè)備艙外引水，水輪機(jī)的出口通過第二水閥連接儲放艙的進(jìn)水口，水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)同軸，設(shè)備艙緊靠儲放艙的進(jìn)水口；所述空氣壓縮單元為單極高壓輸入；所述空氣壓縮單元的出口連接a冷熱交換器下層的進(jìn)口，a冷熱交換器下層的出口連接氣閥a的進(jìn)口，氣閥a的出口連接輸氣管道，a冷熱交換器上層的進(jìn)口連接儲冷罐的出口，a冷熱交換器上層出口連接儲熱罐的進(jìn)口；所述空氣膨脹單元的進(jìn)口連接b冷熱交換艙上層的出口，b冷熱交換艙上層的進(jìn)口通過氣閥b連接輸氣管道，b冷熱交換器下層的進(jìn)口連接儲熱罐的出口，b冷熱交換器下層出口連接儲冷罐的進(jìn)口。

9、在一較佳的實施例中，二級儲放艙的進(jìn)水口通過第三水閥連接設(shè)備艙內(nèi)水輪機(jī)的出口，二級儲放艙排水口通過控制第五排水閥向外排水和停止排水；二級儲放艙進(jìn)氣口通過第三氣閥連接輸氣管道；二級儲放出氣口通過第四氣閥連接排氣管道。

10、在一較佳的實施例中，一級儲放艙的進(jìn)氣口通過第一氣管和第一氣閥連接輸氣管道，一級儲放艙的進(jìn)氣口通過第三氣管和第三氣閥連接二級儲放艙進(jìn)氣口，一級儲放艙的進(jìn)氣口通過第二氣管和第二氣閥連接排氣管，排氣管的排氣口在地面上；二級儲放艙進(jìn)氣口通過第四氣管和第四氣閥連接排氣管道，低壓透平機(jī)的進(jìn)口端連接冷熱交換艙的出口端，冷熱交換艙進(jìn)口端通過第五氣閥連接輸氣管道，低壓透平機(jī)的出口端連接排氣管道；高壓透平機(jī)的進(jìn)口端連接b冷熱交換艙的出口端，b冷熱交換艙進(jìn)口端通過b開關(guān)氣閥連接輸氣管道；壓縮機(jī)的輸出端連接a冷熱交換艙進(jìn)口端，a冷熱交換艙出口端通過a開關(guān)氣閥連接輸氣管道；一級儲放艙的進(jìn)水口通過第二水閥連接水輪機(jī)的出口端，水輪機(jī)的進(jìn)口通過第一水閥連接輸送管道，輸送管道進(jìn)水口在設(shè)備艙外；一級儲放艙的出水口通過第四水閥連接排水管道；二級儲放艙的進(jìn)水口通過第三水閥連接水輪機(jī)的出口，二級儲放艙的出水口通過第五水閥連接排水管道；

11、在用電高峰時，打b開關(guān)氣閥，風(fēng)機(jī)空壓泵直接向透平機(jī)輸入高壓氣體發(fā)電；用電低谷時，關(guān)閉b開關(guān)氣閥，打開第一氣閥，打開第四水閥，風(fēng)機(jī)空壓泵向一級儲放艙輸入高壓氣體儲能；用電低谷如果，風(fēng)很小或無風(fēng)，空壓機(jī)也可以工作，打開氣閥a向一級儲放艙輸入高壓氣體；把一級儲放艙內(nèi)的水?dāng)D出，排入海底；當(dāng)水位感應(yīng)器感應(yīng)一級儲放艙內(nèi)的水位低于安全水位時，關(guān)閉第一氣閥和第四水閥，打開b開關(guān)氣閥，風(fēng)機(jī)空壓泵直接向高壓透平機(jī)輸入高壓空氣，高壓透平機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電；同時打開第二氣閥和第五水閥，把一級儲放艙內(nèi)的高壓氣體通過第三氣管輸入到二級儲放艙內(nèi)，高壓氣體把二級儲放艙內(nèi)的水?dāng)D出，排入海底；當(dāng)水位感應(yīng)器感應(yīng)到二級儲放艙內(nèi)的水位低于安全水位時，關(guān)閉第五水閥，這時一級儲放艙和二級儲放艙內(nèi)的氣壓比原來一級散熱艙內(nèi)氣壓降一級，變?yōu)榈蜌鈮?；用電高峰時，因為第二氣閥已經(jīng)打開，一級儲放艙二級儲放艙空間相通，打開第一氣閥和第五氣閥，一級散熱艙和二級儲放艙通過第一氣閥和第五氣閥向低壓透平機(jī)輸入低壓空氣，驅(qū)動低壓透平機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)發(fā)電。

12、在一較佳的實施例中，在用電低谷時，儲能：

13、步驟1：打開氣閥a和第一氣閥，啟動空氣壓縮單元向一級儲放艙輸入大于10mpa空氣，打開第四水閥，高壓氣體從上往下擠壓艙內(nèi)水面，艙內(nèi)的水通過排水口1對外排水，當(dāng)水位氣壓感應(yīng)器感知水位降到安全水位線時，正好排出100m3水，停止空氣壓縮單元，關(guān)閉氣閥a和第四水閥，一級儲放艙形成密閉空間，這時10mpa高壓氣體也充滿100m3空間；

14、步驟2：打開第三氣閥，一級儲放艙空間通過輸氣管道與二級儲放艙空間相通，一級儲放艙內(nèi)的高壓氣體通過輸氣管道3迅速進(jìn)入到二級儲放艙；打開第五水閥，進(jìn)入二級儲放艙內(nèi)的高壓氣體從上往下擠壓艙內(nèi)水，二級儲放艙內(nèi)的水通過排水口2向外排放；當(dāng)二級儲放艙的水位氣壓感應(yīng)器感知水降到安全水位線時，排出水量正好100m3；由于一級儲放艙加二級儲放艙的總?cè)莘e為200m3，這時一級儲放艙和二級儲放艙內(nèi)的空氣壓力正好是5mpa；關(guān)閉第五水閥，一級儲放艙和二級儲放艙空間相通，兩艙整體形成密閉空間；

15、用電高峰時，發(fā)電：

16、透平機(jī)發(fā)電：打開第一氣閥和第五氣閥，一、二級儲放艙內(nèi)5mpa氣壓迅速從第一氣閥和第五氣閥進(jìn)入冷熱交換艙，通過冷熱交換艙向低透平機(jī)輸出5mpa高壓氣體發(fā)電，等到一級儲放艙、二級儲放艙內(nèi)的高壓氣體逐漸排放完畢，關(guān)閉第一氣閥和第五氣閥氣閥；

17、水輪機(jī)發(fā)電：打開第四氣閥，使二級儲放艙空間與海上空間相通；

18、二級儲放艙發(fā)電：打開第一水閥和第三水閥，海水通過第一水閥進(jìn)入水輪機(jī)艙內(nèi)，推動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，水輪機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，海水進(jìn)入水輪機(jī)后通過第三水閥進(jìn)入二級儲放艙，二級儲放艙水位上升擠壓二級儲放艙內(nèi)的空氣通過第四氣閥向海上空排放；當(dāng)水位氣壓感應(yīng)器感知二級艙內(nèi)水位已經(jīng)滿了，正好100m3，關(guān)閉第三水閥和第四氣閥，二級儲放艙引水發(fā)電階段結(jié)束；

19、一級儲放艙發(fā)電：在關(guān)閉第三水閥的同時打開第二水閥和第二氣閥，這時水輪機(jī)艙內(nèi)水通過第二水閥，進(jìn)入一級儲放艙，水輪機(jī)繼續(xù)發(fā)電；隨著一級儲放內(nèi)水位不斷上升，擠壓艙內(nèi)空氣，空氣通過第二氣閥進(jìn)入排氣管道向海上空排放；當(dāng)一級儲放艙水位氣壓感應(yīng)器感知艙內(nèi)水快滿時，關(guān)閉第二氣閥，一級儲放艙內(nèi)的空氣不再對海上空排放；海水繼續(xù)向一級儲放艙輸送，直到一級儲放艙的水位氣壓感應(yīng)器感知艙內(nèi)水已經(jīng)滿了時，氣壓升到10mpa時，進(jìn)入的水量正好100m3，關(guān)閉第一水閥和第二水閥，水輪機(jī)停止發(fā)電。

20、在一較佳的實施例中，風(fēng)機(jī)上渦輪葉片的軸連接空壓機(jī)工作，空壓機(jī)進(jìn)口有空氣過濾器，直接對外吸氣；空壓機(jī)的出口連接單向氣閥進(jìn)口，單向氣閥出口連接輸氣管道，一級儲放艙進(jìn)氣口通過第一氣閥連接輸氣管道，一級儲放艙的出氣口通過第二氣閥連接排氣管道；二級儲放艙進(jìn)氣口通過第三氣閥連接第一輸氣管道，第一輸氣管道連接一級散熱儲放艙進(jìn)口，二級儲放艙的出氣口通過第四氣閥連接排氣管道；低透平機(jī)進(jìn)氣口通過第五氣閥連接輸氣管道，低透平機(jī)進(jìn)氣口端裝有冷熱交換單元，通過冷熱交換單元把壓縮空氣的高溫儲存在儲熱器，低透平機(jī)出氣口端通過排氣管道連接水面上的排氣口，低透平機(jī)軸通過離合器連接發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)另一頭通過離合器連接水輪機(jī)，水輪機(jī)包括渦輪葉片和密封的水輪艙，水輪艙的進(jìn)口端裝有第一水閥，水輪通過進(jìn)水口向設(shè)備艙外進(jìn)水；水輪艙出口通過第二水閥連接一級儲放艙的進(jìn)水口，一級儲放艙通過打開第四水閥可以向艙外排水，通過關(guān)閉第四水閥阻斷水流外排；水輪艙出口通過第三水閥連接二級儲放艙的進(jìn)水口，二級儲放艙通過打開第五水閥可以向艙外排水，通過關(guān)閉第五水閥阻斷水流外排；水輪機(jī)、發(fā)動機(jī)、熱交換單元、低透平機(jī)和水閥氣閥等設(shè)備裝在封閉的設(shè)備艙；

21、儲放艙有主艙和副艙，主副艙通過上下連接口連接，上下連接口有法蘭，法蘭通過加固件連接，上連接口連接后，讓兩艙室的空氣自由流通；下連接口連接后，讓兩艙室的海水自由流通；

22、發(fā)電機(jī)電力輸出通過控制器連接可調(diào)負(fù)載裝置；當(dāng)風(fēng)速低于常規(guī)切入風(fēng)速時，通過控制器切換連接到可調(diào)負(fù)載裝置，調(diào)低發(fā)電機(jī)輸出負(fù)載來降低發(fā)電機(jī)輸入扭力，讓風(fēng)機(jī)空壓機(jī)產(chǎn)生的低壓空氣能吹動透平機(jī)發(fā)電；

23、設(shè)備艙包括透平機(jī)，透平機(jī)通過離合器連接發(fā)電機(jī)，水輪機(jī)通過離合器連接發(fā)電機(jī)；儲放艙內(nèi)有加強(qiáng)板，加強(qiáng)艙體結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)板開挖上中下孔，便于艙內(nèi)水和空氣流通；

24、壓縮空氣儲能和排水蓄能：

25、步驟1：同時打開第一氣閥和第四水閥，渦輪葉片轉(zhuǎn)動壓縮機(jī)產(chǎn)生高壓氣體輸入到一艙，把一艙內(nèi)的水從第一排水口擠壓出去；

26、步驟2：當(dāng)水位氣壓感應(yīng)器感應(yīng)到一級儲放艙內(nèi)的水位降到安全水位時，同時關(guān)閉進(jìn)第一氣閥和第四水閥，打開氣閥b，這時風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體通過輸氣管道直接向高透平機(jī)輸送；

27、步驟3：同時打開第三氣閥和第五水閥，一艙高壓氣體經(jīng)過輸氣管道1和輸氣管道3輸入二級散熱艙內(nèi)，把二級散熱艙內(nèi)的水從第二排水口擠壓出去；當(dāng)水位氣壓感應(yīng)器感應(yīng)到二級儲放艙內(nèi)的水位降到安全水位時，同時關(guān)閉第五水閥，二級散熱艙不再向外排水，這時二級散熱艙內(nèi)的空氣壓力比原來降一級，空氣壓縮儲能和排水蓄能結(jié)束；

28、在用電低谷時：在渦輪風(fēng)機(jī)向一艙輸入高壓空氣時，同時打開空氣壓縮單元，打開氣閥a，空氣壓縮單元與風(fēng)力同時向一艙輸入高壓空氣，因為空氣壓縮單元產(chǎn)生高壓空氣與風(fēng)力產(chǎn)生的高壓空氣是同一級別的；當(dāng)一艙儲能結(jié)束，同時關(guān)閉空壓機(jī)和氣閥a；

29、發(fā)電：

30、步驟一：低透平機(jī)通過離合器連接發(fā)電機(jī)，打開第一氣閥和第五氣閥，二級散熱艙和一艙內(nèi)的高壓氣體向低透平機(jī)輸送，驅(qū)動低透平機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)發(fā)電；當(dāng)一艙和二級散熱艙內(nèi)的高壓氣體排完后，水位氣壓感應(yīng)器感應(yīng)到兩艙內(nèi)氣壓和外界氣壓一樣，關(guān)閉第一氣閥、第三氣閥和第五氣閥，結(jié)束低透平機(jī)發(fā)電，低透平機(jī)通過離合器分離發(fā)電機(jī)；

31、步驟二：水輪機(jī)機(jī)通過離合器連接發(fā)電機(jī)，打開第四氣閥、第三水閥，打開第一水閥，深海的水從進(jìn)水口進(jìn)入到水輪機(jī)，再通過第三水閥進(jìn)入二級散熱艙，深海水壓大，進(jìn)入水輪機(jī)驅(qū)動水輪機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)發(fā)電；當(dāng)水位氣壓感應(yīng)器感應(yīng)到二級散熱艙內(nèi)的水位達(dá)到最高水位時，關(guān)閉第三水閥，關(guān)閉第四氣閥結(jié)束二級散熱艙進(jìn)水發(fā)電；

32、步驟三：關(guān)閉第三水閥同時打開第二水閥和第二氣閥，這時從水輪機(jī)出來的水通過第二水閥進(jìn)入一艙內(nèi)，一艙內(nèi)的空氣通過第二氣閥向排氣口排氣；因為深海的水不間斷，繼續(xù)從進(jìn)水口進(jìn)入到水輪機(jī)，水輪機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動發(fā)電；當(dāng)水位氣壓感應(yīng)器感應(yīng)到一艙內(nèi)的水位快達(dá)到最高水位時，關(guān)閉第二氣閥，海水繼續(xù)進(jìn)入一艙擠壓艙內(nèi)空氣；當(dāng)水位氣壓感應(yīng)器感應(yīng)到一艙內(nèi)氣壓達(dá)到空氣壓縮儲能氣壓輸入的工作值時，關(guān)閉第二水閥結(jié)束一艙進(jìn)水，水輪機(jī)停止進(jìn)水，關(guān)閉第一水閥，一艙進(jìn)水發(fā)電結(jié)束，水輪機(jī)通過離合器分離發(fā)電機(jī)。

33、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：通過通道進(jìn)入艙內(nèi)進(jìn)行更換維修設(shè)備，并且可以定期維護(hù)。